西藏谷露地热田ZK401高温地热井钻井工艺技术

谷露地热田是西藏那曲—尼木地热带上的典型水热型高温地热田,安全、经济和高效的钻井工艺技术很大程度上决定了其高温地热资源的可开发利用潜力。ZK401井是在谷露地热田实施的一口优质高产探采结合井,地层以花岗岩类为主,其岩石硬度大,机械钻速低,钻头使用寿命短。自上而下揭露多层热储,其35~41m即可揭露124.8℃中温地热流体,汽水总量约40 t·h^(-1);50~320 m揭露超过120℃的中温热储,汽水总量约30~35 t·h^(-1);320~1320 m揭露186.9℃高温热储,汽水总量高达348 t·h^(-1),具有热储埋深浅、温度高,断裂构造发育,地层出水量大的特点,高温及水侵作用致使钻井液极易失效,井喷风险大,安全钻井难。为解决上述钻井施工难点,进行了高温地热钻井关键技术研究。通过采用异形齿PDC钻头和岩石热裂提速技术,使单只异形齿PDC钻头进尺较同规格牙轮钻头提高了23%~48%,使三开井段花岗岩类地层的平均机械钻速提升至3.18 m·h^(-1)。通过优化井身结构,采用简易控压钻井技术,利用低温清水作为二开及三开钻进循环钻井液,达到了及时发现并有效保护热储层和控制井喷风险的目的;实现了ZK401井在520 m揭露186.9℃高温热储且汽水总量达348 t·h^(-1)苛刻条件下的安全、持续钻进,且非生产时间较采用常规钻井技术的邻井缩短了37%,极大地降低了钻井成本,提高了高温地热资源的可开发利用潜力。为后续该区域乃至其他地区解决高温地热井钻井施工提供参考。

新形势下西藏绿色矿山建设高质量发展研究

当前西藏自治区绿色矿山建设高质量发展面临新形势与要求:积极保障国家战略性新兴产业资源安全、全力筑牢国家生态安全屏障、加快推动区域经济高质量发展、竭力服务区域长治久安和助力现代化国家边境建设。西藏自治区在绿色矿山建设方面取得了一定成效,主要包括绿色矿山建成比例大、多措并举构建和谐矿区、积极引进先进开采技术、不断提高资源综合利用水平和新建矿山严格落实绿色发展理念等;同时也存在一些的不足,主要包括对绿色新发展理念的理解不充分、绿色矿山建设地方标准体系尚未形成、部门联动机制不健全、政策支撑体系有待完善、科技创新薄弱、老矿山建设绿色矿山压力大、矿山生态修复治理难度大等7方面。基于西藏自治区矿产资源基本情况和绿色矿山建设存在的问题,文章提出新形势下推动西藏绿色矿山建设高质量发展建议:(1)坚持规划统领;(2)完善政策支撑体系;(3)强化部门协同联动机制;(4)尽快出台绿色矿山建设地方标准;(5)加强科技创新;(6)构建绿色矿业高质量发展新格局;(7)加强优秀经验推广;(8)探索高海拔地区生态修复和环境保护。

新一轮找矿突破战略行动背景下西藏矿业绿色发展建议

西藏具有丰富的矿产资源,其铜、铬、锂、硼等矿产与全国其他省份相比具有明显的资源优势,矿产资源开发利用在西藏经济实现跨越式发展中起着举足轻重的作用。随着新能源和电动汽车的发展,我国对战略性矿产资源和能源资源需求愈发强烈,且大部分资源对外依存度较高;同时,当前国际局势愈发紧张,西藏矿产资源的开发利用对保障我国战略性矿产资源安全供给,降低战略性矿产资源对外依存度,提高优势资源的控制力和话语权都具有重要意义。过去盲目粗放的矿产资源开发手段给西藏生态环境造成一定程度破坏,不符合我国“建设绿色矿山、发展绿色矿业”的新阶段发展理念。鉴于此,在新一轮找矿突破战略行动背景下,从西藏矿产资源现状入手,梳理了西藏绿色矿业发展道路,分析了西藏绿色矿业发展取得的阶段性成果及存在的问题,并针对性地提出几条建议,以期为西藏矿产资源科学合理开发,建设和谐矿区,助力西藏矿业可持续发展、经济社会高质量发展提供思路。

喜马拉雅带片麻岩穹窿成矿作用——以扎西康矿集区错那洞穹窿为例

特提斯喜马拉雅发育与造山带平行的片麻岩穹窿构造带,其与喜马拉雅金锑、铅锌多金属、锡钨铍多金属矿具有密切的时空关系。西藏扎西康铅锌多金属矿集区是喜马拉雅造山带最具特色的矿集区,集中产出20余处不同规模的金锑、铅锌、锡钨铍多金属矿床。矿集区内矿床围绕错那洞穹窿呈规律性分布,体现为从穹窿核部向外依次分布铍钨锡稀有金属矿→铅锌多金属矿→金锑矿。这些矿床分布特征与区域1∶5万区域水系沉积物分析结果一致,从错那洞片麻岩穹窿核部—淡色花岗岩内部及其接触带到外围表现为W、Sn、Bi、Rb等高温元素→Pb、Zn、Ag、Sb等中温元素→Au、Sb、Ag、Hg、As等中低温元素异常组合。错那洞穹窿形成于中新世,该时期伴有大量的淡色花岗岩(23~14 Ma)侵位,此时也迎来了扎西康矿集区“成矿大爆发”(21~12 Ma)。矿集区内典型矿床的H-O同位素组成表明,各矿床均显示有岩浆热液不同程度的贡献。矿石矿物的Pb同位素特征表明,锡钨铍来自于淡色花岗岩,铅锌具有多源性,既可以来自于淡色花岗岩,亦可以来自于古老基底物质,而金锑主要来自于与幔源作用有关的基性岩及玄武岩。结合矿集区内矿床的时空分布特征、流体及物质来源特点,文章认为扎西康矿集区内多金属矿床形成是喜马拉雅带成穹作用引发的构造-岩浆-成矿事件,构成了受穹窿控制的金锑-铅锌-锡钨铍稀有多金属成矿系统。自中新世以来,喜马拉雅造山带处于伸展活动时期,发育多期次的淡色花岗岩深熔作用,并在错那洞侵位形成片麻岩穹窿。深熔淡色花岗岩具有较高的演化程度,演化后期出溶富集Be-W-Sn-Rb的岩浆流体。在岩浆侵位过程引发的高异常地热梯度作用下,岩浆流体向外扩散,在岩浆顶部形成伟晶岩型铍铷稀有金属矿,在岩体边部与大理岩交代形成矽卡岩型铍稀有多金属矿,在错那洞穹窿拆离断裂及近南北向张性断裂中形成锡石-硫化物脉型锡多金属矿。岩浆流体在向外渗流过程中,萃取各类地质体中的成矿元素,并与大气降水、地热循环水不同程度的混合,在外围的张扭性断裂中形成铅锌,在温度更低的压扭性断裂中形成金(锑)矿。

亚东-谷露断裂带中北段地热流体碳硫硼同位素特征

亚东—谷露断裂带中北段地热系统深循环过程十分复杂,对该区域地热资源的评估具有较大影响。加深对地热水起源、演化和循环过程的研究,对地热资源的勘探和开发具有较大的意义。地热流体中碳硫硼稳定同位素特征分析是研究地热水来源、地热水循环深度和地热水作用过程的方法之一。对亚东—谷露断裂带中北段地热水进行了系统性采样,测量了碳硫硼同位素。进行了碳硫硼同位素分析,结果显示:稳定同位素特征源于地热流体对围岩和地层的淋滤作用和水-岩相互作用。该地热系统中碳的主要来源为碳酸盐的溶解,与区域上分布的碳酸盐地层有关。谷露和续迈地热田δ^(34)S具有较大的分散性,显示出硫来源的非单一性,δ^(34)S均在大气碳酸盐和蒸发碳酸盐范围内,δ^(34)S同位素的来源为大气降水和热储层中的硫酸盐矿物。谷露地热田具有较低的δ^(11)B值和较低的Cl/B比值,较高的硼含量,且硼含量和硼同位素值相对集中,表明硼主要源于地热流体对围岩的淋滤作用。大气降水和冰雪融水中硼含量极少,主要起到对地热水中硼含量的稀释作用,不改变地热水中的δ^(11)B值。本研究的结果验证了亚东—谷露断裂带中北段地热系统地下热水的起源主要为大气降水,在深循环过程中存在少量岩浆流体的混入。

谷露地热田热结构初探及高温异常区预测

谷露地热田是西藏那曲—尼木地热带上典型的高温地热田。对其地下热结构展开深入研究,并建立准确的温度结构模型,具有重要的实用和科学价值。基于经典电阻率和温度转换经验公式,以钻孔处实测温度值和电阻率值作为估算标准,以电阻率比值和深度分层约束为指导思想,建立了适用于谷露地热田的电阻率与温度转换经验公式,并确定了相关经验系数。通过评估音频大地电磁测深剖面电阻率反演结果的有效性,以及钻孔处温度实测值和估算值之间的拟合优度,评价了此次温度估算方法的合理性,并进行了反演电阻率到温度的转换计算。计算结果成功构建了两条音频大地电磁测深剖面所示区域内的地下温度结构模型,并基于此进行了成矿预测。结果表明:Ⅲ号高温异常区与已知钻探成果相符。因此,推断在两条剖面上存在4个浅部高温异常区(Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ)和3个深部高温异常区(Ⅵ、Ⅶ和Ⅸ);其中Ⅶ号异常与F4-2断裂的空间分布密切相关,并存在由深部向上运移的趋势,推断该处温度异常存在较大可能为深部热储的反映。而Ⅵ和Ⅸ号异常则与F4-1断裂密切相关,为下一步勘探提供了新目标。需要注意的是,本次计算基于主要岩性为花岗岩而得出相关经验系数,在不同勘探区域使用时需根据实际岩性和钻孔测温结果重新确定转换公式中所需参数。

西藏冈底斯成矿带地质构造与金属矿床分布规律研究

本研究针对冈底斯成矿带金属矿床展开全面深入研究,深入探讨矿床分布规律,成矿模式和找矿方向。在对典型矿床成矿机制及金属矿床时空分布特征分析基础上,归纳出有效找矿标志及找矿方向。同时本文还指出了目前研究存在的一些问题和今后研究方向。本研究在加强冈底斯成矿带成矿机制认识的同时,也为矿产资源勘查开发提供科学指导,有利于促进西藏自治区矿业的可持续发展。

3S技术在土地规划管理中的应用

在当前社会中应当加强对土地规划以及管理工作,要切实保障土地得到科学规划。相关工作人员在土地规划管理过程当中应当使用3S技术,切实保障土地规划管理工作可靠性,针对土地实际规划和实际开发情况进行分析,土地规划过程中还是要加强GPS技术的研究。文章主要对3S技术在土地规划管理过程中的应用展开研究,以供相关专业人士进行参考。

西藏次玛班硕斑岩铜矿蚀变-矿化样式及找矿潜力

次玛班硕矿床是近年来在冈底斯西段新发现的斑岩型铜矿,距朱诺超大型斑岩铜矿床西南约10 km,周围分布着北姆朗、落布岗木、懂师布等矿床,为朱诺铜多金属矿集区的重要组成部分.为了进一步明确次玛班硕找矿潜力及勘查方向,本次对该矿床开展了系统的锆石U-Pb年代学和锆石微量元素分析、精细的岩芯蚀变-矿化编录以及详细的岩相学观察.研究发现次玛班硕铜矿主成矿期中新世岩体为一套复式杂岩体,分别由细粒二长花岗斑岩(F斑岩:16±0.30 Ma)、粗粒二长花岗斑岩(C斑岩:15.89±0.06 Ma)、含角闪石二长花岗斑岩(H斑岩:15.81±0.06 Ma)、闪长玢岩和二长花岗岩(15.51±0.07 Ma)组成,且不同期次岩浆沉淀Cu金属量差异较大.锆石Ce^(4+)/Ce^(3+)(平均值190)和10 000×(Eu/Eu^(*))/Y(平均值13)比值指示次玛班硕中新世各岩体,氧逸度和含水性均高于朱诺矿床.次玛班硕热液演化可划分为4个阶段和14种脉体,根据次玛班硕矿床蚀变-矿化对应关系,铜主要沉淀于钾硅酸盐化阶段,特别是与黑云母化密切相关,青磐岩化阶段亦沉淀部分的铜,绢英岩化阶段沉淀最少.与经典的斑岩铜矿蚀变-矿化分带模式不同,次玛班硕铜矿表现出深部钾硅酸盐化被青磐岩化强烈叠加和部分高温脉体穿插低温蚀变的反常特征,证明存在多期次岩浆-热液过程,为成矿提供了源源不断的热动力、成矿物质和成矿流体,形成了各种蚀变相互叠加的复杂热液系统.分布于次玛班硕矿区北部的F斑岩为主要致矿岩体.矿区北部蚀变-矿化作用强而南部较弱,且深部发育强烈的青磐岩化蚀变.综合分析认为,次玛班硕矿床还具有较大的找矿潜力,下一步勘查方向应以矿区深部和北部为主,重点关注F斑岩和C斑岩且发育钾硅酸盐化的部位.

世界典型高温地热田回灌经验及对谷露热田回灌井部署的启示

地热尾水回灌是地热田开发过程中必不可少的环节,对热田开发具有重要意义。对世界上不同类型高温地热田回灌策略进行系统梳理,发现不同类型地热田常采取不同的回灌策略:气相为主的气液两相地热田常进行内场回灌;液相为主的气液两相地热田和水热型地热田常采用内场回灌与外场回灌相结合的方式。重点分析与谷露地热田相似的美国Brady Hot Spring地热田、Beowawe地热田和中国羊易地热田三个水热型高温地热田在生产过程中的回灌情况,对上述地热田在回灌过程中的回灌距离、回灌深度及回灌后对热田生产的影响进行总结。上述地热田多采用同构造回灌的方式进行回灌;一般无特定的回灌距离,常采用内场回灌与外场回灌相结合的方式进行;回灌目的层常选择渗透性好的断裂构造;回灌深度以大于500 m的深层回灌为主。这些热田在回灌过程中,为了达到良好效果,需要平衡生产区的压力下降和热突破之间的关系。结合谷露地热田实际地质情况,认为谷露地热田应该采取同构造回灌,且采用内场回灌与外场回灌相结合的深层回灌方式。初步在热田生产区1 km以外的位置选择3片回灌区域。其中回灌1区是主要回灌区域,位于热田生产区的北侧约1~1.5 km范围内。为了防止发生热突破,需要在回灌井实施过程中,进行回灌试验,尽早确定回灌井与生产区之间的水力联系。